Optisk sändtagare: Kärndrivkraften för fiberoptisk kommunikation

I moderna höghastighetskommunikationsnätverk spelar optiska sändtagare en viktig roll. Som en nyckelkomponent i fiberoptiska kommunikationssystem inser optiska sändtagare inte bara omvandlingen mellan elektriska signaler och optiska signaler, utan främjar också en betydande förbättring av dataöverföringshastigheten och tillförlitligheten.

Optisk sändare , det vill säga, en integrerad optisk sändtagarmodul, består huvudsakligen av en optisk sändare (optisk sändare) och en optisk mottagare (optisk mottagare). Den optiska sändaren är ansvarig för att konvertera elektriska signaler till optiska signaler och överföra dem genom optiska fibrer; medan den optiska mottagaren är ansvarig för att konvertera de mottagna optiska signalerna tillbaka till elektriska signaler. Denna process verkar enkel, men den involverar faktiskt komplex optoelektronisk konverteringsteknik och exakt optisk vägdesign.

Den optiska sändaren innehåller ett förarchip och en halvledarlaser (som LD eller LED). När den elektriska inmatningen har bearbetats av förarchipet drivs lasern att avge en optisk signal med motsvarande hastighet. Den optiska mottagaren använder en fotodetektionsdiode (såsom PIN eller APD) för att konvertera den optiska signalen till en elektrisk signal, som sedan förstärks av en förförstärkare och utgång. Kärnkomponenterna i optiska sändtagare inkluderar TOSA (sändande optiska komponenter), Rosa (mottagarens optiska komponenter) och BOSA (sändande optiska komponenter) och kostnaden för dessa komponenter står för mer än 60% av de totala kostnaderna för optiska moduler.

Optiska sändtagare klassificeras på många sätt, till exempel förpackningsform, överföringshastighet och nätverkstopologi. Enligt förpackningsformen kan optiska sändtagare delas upp i 1 × 9, GBIC, SFF, SFP, XFP, SFP, SFP28, CFP4, QSFP och andra typer. Bland dem används SFP (små formfaktor pluggbara) moduler i stor utsträckning i enheter som switchar och routrar på grund av deras lilla storlek och hög portdensitet.

Enligt överföringshastigheten varierar optiska sändtagare från 155 MB/s till 400 GB/s, och hög hastighet är en viktig trend i utvecklingen av optiska sändtagare. Med den snabba utvecklingen av datacenter och molnberäkning ökar efterfrågan på dataöverföringshastighet och 400 GB/s eller till och med 1 Tbps optiska sändare introduceras gradvis på marknaden.

Optiska sändtagare används ofta i olika kommunikationsscenarier och har blivit en oumbärlig del av moderna kommunikationsnätverk. I datacenter används optiska sändtagare för att ansluta servrar, lagringsenheter och nätverksenheter för att uppnå höghastighetsdataöverföring och nätverkssamtal. I företagsnätverk används optiska sändtagare för att ansluta nätverksenheter inom företaget, utöka nätverkstäckningen och öka dataöverföringshastigheterna. I telekomoperatörsnätverk används optiska sändtagare för att ansluta nätverksenheter i olika regioner för att uppnå höghastighetsdataöverföring över regioner.

Optiska sändtagare används också i TV- och radiostationer för att överföra ljud- och videosignaler av hög kvalitet för att säkerställa förlustfri överföring av signaler. I militära kommunikationssystem ger optiska sändtagare mycket säkra och pålitliga kommunikationsgarantier för att överföra känslig information och kommandoinstruktioner.

Med utvecklingen av nya tekniker som 5G och Internet of Things blir kraven för dataöverföringshastighet och tillförlitlighet högre och högre. Framtida optiska sändtagare kommer att stödja högre sändningshastigheter, till exempel 400 Gbps eller till och med 1 Tbps, för att möta den växande efterfrågan på dataöverföring. Samtidigt kommer kraftförbrukningen för optiska sändtagare att reduceras ytterligare för att tillgodose behoven hos gröna datacentra och kantberäkning.